高速动车组数据驱动无模型自适应控制方法

作     者：李中奇 周靓 杨辉 LI Zhong-Qi;ZHOU Liang;YANG Hui

作者机构：华东交通大学电气与自动化工程学院南昌330013 华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室南昌330013 

基　　金：国家自然科学基金(61991404,52162048,62003138) 国家重点研发计划重点专项(2020YFB1713703) 江西省主要学科学术和技术带头人培养计划(20213BCJ22002)资助 

出 版 物：《自动化学报》 (Acta Automatica Sinica)

年 卷 期：2023年第49卷第2期

页      码：437-447页

摘      要：针对动车组的速度跟踪控制问题,同时考虑到现有基于模型的控制方法对系统动力学模型的依赖性,以及传统无模型自适应控制时变参数估计算法的复杂性,将改进的多输入多输出(Multiple-input multiple-output,MIMO)偏格式动态线性化无模型自适应控制(Partial form dynamic linearization-improved model-free adaptive control,PFDL-iMFAC)方法引入到动车组自动驾驶系统中.该控制方法在无模型自适应控制的基础上,考虑滑动时间窗口,增加了可调自由度和设计灵活性,并在输入准则函数中加上对能量函数的惩罚项,减少能量损耗,为动车组的跟踪精度和节能运行提供了一种优化的方法,在满足动车组速度跟踪效果好的前提下实现节能运行.最后以CRH380A动车组为对象进行仿真实验,通过与传统无模型自适应控制对比:所提出的控制算法各动力单元速度跟踪误差在±0.2 km/h以内,加速度在±0.65 m/s^(2)以内且变化平稳,比传统无模型自适应控制方法节约9.86%的能量.

主 题 词：列车自动驾驶 无模型自适应控制 速度跟踪 数据驱动 节能控制 偏格式数据模型 

学科分类：08[工学] 0835[0835] 0802[工学-机械学] 082302[082302] 080201[080201] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.16383/j.aas.c211068

馆 藏 号：203118538...